[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20210088006A - Hybrid power generation system with smooth power output - Google Patents

Hybrid power generation system with smooth power output Download PDF

Info

Publication number
KR20210088006A
KR20210088006A KR1020217020543A KR20217020543A KR20210088006A KR 20210088006 A KR20210088006 A KR 20210088006A KR 1020217020543 A KR1020217020543 A KR 1020217020543A KR 20217020543 A KR20217020543 A KR 20217020543A KR 20210088006 A KR20210088006 A KR 20210088006A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
energy storage
storage device
calculation cycle
determining
Prior art date
Application number
KR1020217020543A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102594762B1 (en
Inventor
민 얀
Original Assignee
제네럴 일렉트릭 컴퍼니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 filed Critical 제네럴 일렉트릭 컴퍼니
Publication of KR20210088006A publication Critical patent/KR20210088006A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102594762B1 publication Critical patent/KR102594762B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102Parallel operation of dc sources being switching converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48Controlling the sharing of the in-phase component
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/26Pc applications
    • G05B2219/2639Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/003Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/004Generation forecast, e.g. methods or systems for forecasting future energy generation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

일부 실시예에 따라, 적어도 하나의 계산 사이클을 갖는 시간 윈도우의 제1 계산 사이클 동안의 화력 발전 시스템에 대한 출력 설정값을 계산하는 단계; 가용 재생 가능 발전을 계산한 후 요구되는 부하 수요를 만족시키기 위한 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요를 계산하는 단계; 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과한다는 결정에 응답하여, 에너지 저장 디바이스의 방전 전력이 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계; 방전 전력이 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 에너지 저장 디바이스를 방전 전력으로 방전시키기 위한 방전 커맨드를 생성하는 단계; 및 에너지 저장 디바이스의 방전이 전력 격차를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 제1 계산 사이클 동안의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 증가시키는 단계를 포함하는 시스템 및 방법이 제공된다.In accordance with some embodiments, calculating an output setpoint for the thermal power generation system during a first calculation cycle of a time window having at least one calculation cycle; calculating the net demand for demand-responsive power to satisfy the required load demand after calculating the available renewable power generation; in response to determining that the net demand for demand-capable power exceeds an output power setpoint for the thermal power generation system, determining whether a discharge power of the energy storage device satisfies a power gap; in response to determining that the discharge power is not greater than the power rating, generating a discharge command to discharge the energy storage device to the discharge power; and in response to determining that the discharge of the energy storage device does not satisfy the power gap, increasing the output power setpoint for the thermal power generation system during the first calculation cycle.

Figure P1020217020543
Figure P1020217020543

Description

전력 출력이 평활하게 동작하는 하이브리드 전력 생성 시스템Hybrid power generation system with smooth power output

관련 출원에 대한 상호 참조CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

본 출원은 2019년 1월 31일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/799,114호의 혜택을 주장하며, 그 내용은 모든 목적을 위해 여기에 참조로 포함된다.This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 62/799,114, filed on January 31, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference for all purposes.

기술분야technical field

본 발명은 일반적으로 하이브리드 전력 생성 시스템에서 출력되는 에너지를 제어하는 것에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 하이브리드 전력 생성 시스템의 화력 발전 자산(thermal power generation asset)에 의해 출력되는 전력을 평활화하는 것에 관한 것이다.The present invention relates generally to controlling energy output from a hybrid power generation system, and more particularly to smoothing power output by a thermal power generation asset of a hybrid power generation system.

전기 에너지에 대한 전 세계 수요는 해마다 증가하고 있다. 대부분의 전기 에너지 수요는 석탄, 석유 및 가스와 같은 화력 발전 에너지원으로부터 생산되는 에너지로 충족된다. 그러나, 최근 몇 년 동안, 세계 기후 변화 문제가 증가함에 따라, 태양열 및 풍력과 같은 재생 가능 에너지 자원에 의한 전기 발전(electricity generation)이 추진되고 있다.The global demand for electrical energy is increasing year by year. Most of the electrical energy demand is met by energy produced from thermal power sources such as coal, oil and gas. However, in recent years, as the global climate change problem increases, electricity generation by renewable energy sources such as solar and wind power is being promoted.

풍력 터빈 발전기는 풍력 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 환경 친화적이고 상대적으로 저렴한 대체 에너지원으로 여겨진다. 또한, 태양열 발전은 광전지(photovoltaic; PV) 모듈을 사용하여 태양광으로부터 전기를 생성한다. 바람과 태양광의 강도는 일정하지 않으므로, 풍력 터빈과 PV 모듈의 전력 출력은 종일 변동을 거듭한다. 불행히도, 전기 수요는 태양과 바람의 변화에 따라 달라지지 않는다. 재생 가능 전력의 공급이 불충분한 시간 동안 전기 수요를 공급하기 위해, 화력 발전 시스템이 계속 사용된다.Wind turbine generators are considered an environmentally friendly and relatively inexpensive alternative energy source that uses wind energy to generate electricity. In addition, solar power generation uses photovoltaic (PV) modules to generate electricity from sunlight. Since the strength of wind and sunlight is not constant, the power output of wind turbines and PV modules fluctuates throughout the day. Unfortunately, electricity demand does not change with changes in the sun and wind. To supply electricity demand during times when the supply of renewable power is insufficient, thermal power generation systems continue to be used.

증기 터빈, 가스 터빈, 가스 엔진 및 디젤 엔진과 같은 화력 발전 자산은 부하 수요의 변화에 호응할 때 다양한 성능 특성을 가진다. 화력 발전 자산은 전력 출력 레벨 변경 요건에 호응하는 데, 통상적으로 수 분 내지 수십 분의 시간이 필요하다. 이 지연 응답 시간은 급전망에 대한 부하 수요 변화 속도보다 느리다. 화력 발전 자산의 전력 출력 레벨을 자주 변경하면 자산의 발전 비효율, 자산의 더 많은 손모(wear and tear), 더 높은 유지 관리 비용을 야기할 것이다.Thermal power assets such as steam turbines, gas turbines, gas engines and diesel engines have different performance characteristics when responding to changes in load demand. Thermal power assets typically require minutes to tens of minutes to respond to power output level change requirements. This delayed response time is slower than the rate of change in load demand on the grid. Frequently changing the power output level of a thermal power plant will cause the asset's power generation inefficiency, more wear and tear of the asset, and higher maintenance costs.

에너지 저장 디바이스는 태양열 및 풍력 시스템의 가변성 문제와 부하 수요의 변화에 호응하는 화력 발전 시스템의 비효율 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 따라서 전술한 문제를 해결할 수 있는 시스템과 방법이 바람직하다.Energy storage devices can help solve the problem of variability in solar and wind systems and the inefficiency of thermal power systems to respond to changes in load demand. Therefore, a system and method capable of solving the above-mentioned problems are desirable.

일부 실시예에서, 에너지 저장 디바이스 및 관련 전력 제어기가 하이브리드 마이크로그리드 시스템에 추가되어 화력 발전(thermal power generation; TPG) 시스템의 전력 운용을 지원한다.In some embodiments, energy storage devices and associated power controllers are added to the hybrid microgrid system to support power operation of a thermal power generation (TPG) system.

본 발명의 실시예의 이들 및 다른 특징 및 양태는 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명을 읽을 경우 더 잘 이해될 것이며, 도면 전체에서 동일한 부호는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1a는 예시적인 실시예에 따라 계산 사이클 동안 수요 대응 가능(dispatchable) 에너지원을 고려하지 않고 가변 재생 가능 전력 대 부하 수요를 비교할 때의 전력 격차를 나타내는 막대 그래프를 도시한다.
도 1b는 예시적인 실시예에 따라 화력 발전(TPG) 시스템이 보충 에너지 저장 시스템 없이 보충해야 할 필요가 있는, 도 1a의 시간당 전력 격차를 나타내는 히스토그램을 도시한다.
도 2는 예시적인 실시예에 따라 에너지 저장 시스템 및 하이브리드 AC-DC 전력 제어기를 포함하는 AC-DC 복합 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템을 나타내는 개략도를 도시한다.
도 3a 내지 3c는 예시적인 실시예에 따른, 하이브리드 전력 제어를 위한 프로세스의 흐름도의 부분들을 각각 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 보충 에너지 저장 시스템과 조합되어 TPG 시스템에 의해 충족되는 도 1b의 시간당 전력 격차를 나타내는 히스토그램을 도시한다.
These and other features and aspects of embodiments of the present invention will be better understood upon reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like parts throughout.
1A depicts a bar graph illustrating the power disparity when comparing variable renewable power versus load demand without considering a dispatchable energy source during a computation cycle, according to an exemplary embodiment.
1B shows a histogram illustrating the hourly power differential of FIG. 1A as a thermal power generation (TPG) system needs to replenish without a supplemental energy storage system in accordance with an exemplary embodiment.
2 shows a schematic diagram illustrating an AC-DC hybrid hybrid power microgrid system including an energy storage system and a hybrid AC-DC power controller in accordance with an exemplary embodiment.
3A-3C respectively show portions of a flow diagram of a process for hybrid power control, according to an exemplary embodiment.
FIG. 4 shows a histogram illustrating the hourly power differential of FIG. 1B met by a TPG system in combination with a supplemental energy storage system, in accordance with an embodiment of the present invention.

마이크로그리드는 단일 제어 가능한 엔티티 역할을 하는 명확하게 정의된 전기 경계 내에서 상호접속된 부하 및 분산 교류(alternating current; AC) 및/또는 직류(direct current; DC) 생성원의 그룹이다. 하이브리드 마이크로그리드 시스템은 풍력 터빈 및 광전지(photovoltaic; PV) 발전 시스템과 같은 재생 가능 에너지원을 포함하는 마이크로그리드의 유형이다. 재생 가능 기술들의 통합은 예를 들어, 석탄 연소, 액화 천연가스(liquified natural gas; LNG) 및 석유 연소 화력 발전원과 같은 화력 발전(TPG) 시스템에 의존하는 순수 기존 발전과 비교할 때 운영 비용을 줄여준다.A microgrid is a group of loads and distributed alternating current (AC) and/or direct current (DC) generators interconnected within a clearly defined electrical boundary that serves as a single controllable entity. A hybrid microgrid system is a type of microgrid that includes renewable energy sources such as wind turbines and photovoltaic (PV) power generation systems. The integration of renewable technologies reduces operating costs compared to pure conventional power generation that relies on thermal power generation (TPG) systems such as coal fired, liquefied natural gas (LNG) and petroleum fired thermal power sources, for example. give.

특히 LNG 연소 및 석유 연소 화력 발전원은 발전 설정값(setpoints)에서 조정 가능하므로 일정 시간 기간 동안 하이브리드 마이크로그리드의 다양한 부하 수요에 따라 출력 전력을 높이거나 낮출 수 있는 유연성을 제공한다. 시스템 효율성 관점에서, TPG 소스는 전력 설정값이 최대 출력 전력으로 조정될 때 가장 높은 효율성으로 동작한다. 시스템 신뢰성 관점에서, TPG 소스는 전력 설정값에 최소한의 조정이 있을 때 가장 높은 신뢰성으로 동작하며, 이는 화력 발전 시스템의 더 적은 마모를 초래한다. 이러한 비용, 효율성 및 신뢰성 고려 사항은 도 1a 및 1b를 참조하여 더 설명될 수 있다.In particular, LNG-fired and petroleum-fired thermal power sources are adjustable at power generation setpoints, providing the flexibility to increase or decrease the output power according to the different load demands of the hybrid microgrid over a period of time. From a system efficiency standpoint, the TPG source operates at its highest efficiency when the power setpoint is adjusted to the maximum output power. From a system reliability point of view, the TPG source operates with the highest reliability when there is minimal adjustment to the power setpoint, which results in less wear and tear of the thermal power generation system. These cost, efficiency and reliability considerations may be further described with reference to FIGS. 1A and 1B .

도 1a는 본 개시의 예시적인 일 양태에서 도시된 바와 같이, 12개월(8760시간에 해당) 시간 기간의 월 단위로 평균 시간당 부하 수요(kW; 점 그래프 곡선(102)으로 표현됨) 대비 모든 조합된 가변 재생 가능 전력원(102)(예컨대, 8.8 MWdc PV 및 5.0 MWac 풍력)의 평균 시간당 전력 출력(kW)을 나타내는 히스토그램을 도시한다. 예를 들어, 1월차 정오 12시에, 모든 조합된 가변 재생 가능 전력원의 평균 시간당 전력 출력이 최고 출력 값(약 6500 kW)에 있으면서, 마이크로그리드의 평균 시간당 부하 수요도 또한 최고 수요 값(약 13500 kW 또는 13.5 MW)에 있다. 전력 수요 격차(13500 - 6500 = 7000 kW)를 보충하려면, 화력 발전 시스템이 필요할 것이다. 피크 시간 동안의 부하 수요 요건이 13.5 MW(13500 kW)인 경우, 이 예는 피크 시간에 두 개의 가스 엔진을 동작시켜야 하는데, 그 이유는 이 예가 각각 9.35 MW(9350 kW에 해당)의 최대 출력을 전달하는 가스 엔진을 사용하기 때문이다.1A shows all combined versus average hourly load demand (kW; represented by dot graph curve 102) in monthly units of a time period of 12 months (corresponding to 8760 hours), as shown in one exemplary aspect of the present disclosure. A histogram is shown representing the average hourly power output (kW) of a variable renewable power source 102 (eg, 8.8 MWdc PV and 5.0 MWac wind). For example, at 12:00 noon in January, the average hourly power output of all combined variable renewable power sources is at the peak output value (about 6500 kW), while the average hourly load demand of the microgrid is also at the peak demand value (about 6500 kW). 13500 kW or 13.5 MW). To fill the electricity demand gap (13500 - 6500 = 7000 kW), a thermal power generation system will be needed. If the load demand requirement during peak hours is 13.5 MW (13500 kW), this example requires running two gas engines during peak hours, since this example has a maximum output of 9.35 MW (equivalent to 9350 kW) each. Because it uses a gas engine to deliver.

도 1b는 본 개시의 예시적인 일 양태에서 도시된 바와 같이, 하나 이상의 가스 터빈이 12개월(8760시간에 해당)의 시간 기간 동안 보충해야 하는 시간당 전력 격차 (101)(도 1a에 도시된 예에서 식별됨)를 나타내는 히스토그램을 도시한다. 수직 점선(151)은 예시적인 단일 가스 엔진이 전달할 수 있는 최대 출력 전력(9.35 MW)을 나타낸다. 이에 따라, 점선 오른쪽에 있는 막대는 1년 동안 도 1a에 도시된 전력 격차를 보충하는 데 필요한 전력을 제공하기 위해 두 개의 가스 엔진이 사용되는 시간량을 나타낸다. 이 예에서, 1년 중 약 2099시간(또는 24%)은 9.35 MW보다 큰 전력 격차를 가져서 두 개의 가스 엔진을 동작해야 했다. 또한, 히스토그램(150)은 5 MW와 10 MW 사이의 동작 시간이 주로 균등하게 분포하면서 1년 동안 가스 엔진에 의해 전달되는 전력 출력의 큰 변동을 도시한다. 이는 예시적인 가스 엔진이 최대 전력으로 동작할 때 최대 효율로 동작한다고 고려할 때 가스 엔진 동작의 비효율성을 나타낸다. 이러한 비효율성은 에너지 생산 비용 증가로 이어진다. 더욱이, 예시 가스 엔진(들)의 출력 전력 설정값의 수많은 변동은 엔진(들)의 마모를 증가시켜 수리 비용을 증가시키고 엔진 수명을 단축시킨다.1B is an hourly power gap 101 (in the example shown in FIG. 1A ) that one or more gas turbines must make up for over a period of time of 12 months (corresponding to 8760 hours), as shown in one exemplary aspect of the present disclosure. identified) is shown. The dotted vertical line 151 represents the maximum output power (9.35 MW) that an exemplary single gas engine can deliver. Accordingly, the bar to the right of the dashed line represents the amount of time the two gas engines are used to provide the power needed to fill the power gap shown in FIG. 1A over one year. In this example, about 2099 hours (or 24%) of the year had to run two gas engines with a power gap greater than 9.35 MW. In addition, histogram 150 shows the large variation in the power output delivered by the gas engine over the course of a year, with operating times between 5 MW and 10 MW being mostly evenly distributed. This represents the inefficiency of gas engine operation given that the exemplary gas engine operates at maximum efficiency when operated at full power. This inefficiency leads to increased energy production costs. Moreover, numerous variations in the output power setpoint of the example gas engine(s) increase wear of the engine(s), increasing repair costs and shortening engine life.

TPG 시스템의 운영 비효율성으로 인한 상기 언급된 비용을 줄이기 위해, 에너지 저장 시스템(배터리 에너지 저장 시스템(battery energy storage system; BESS)이라고도 함)과 하이브리드 AC-DC 전력 제어기가 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템에 추가된다. 에너지 저장 시스템은 TPG 시스템의 전력 격차 요건을 보충하는 역할을 한다. 높은 피크 부하 수요 동안 마이크로그리드에 보충 전력을 제공함으로써 에너지 저장 시스템은 TPG 시스템이 전력 출력을 증가시킬 필요성을 줄여준다. 반대로, 낮은 부하 수요(예컨대, 전력의 순잉여) 동안, TPG 시스템은 추가된 에너지 저장 시스템이 TPG 시스템에 의해 생성된 여분의 전력을 저장하기 때문에 전력 입력 에너지 저장 시스템을 줄일 필요가 없을 것이다. 따라서 에너지 저장 시스템은 TPG 시스템의 보다 안정된 상태의 출력 전력 설정값을 허용한다. 하이브리드 AC-DC 전력 제어기는 다양한 재생 가능 발전원, TPG 시스템 및 에너지 저장 시스템과 함께 동작하여 수요 대응 가능 전력원의 전력 레벨을 제어한다. 여기에는 관찰된 시간 기간에 대한 부하 수요를 고려하여 TPG 시스템 출력 설정값 레벨 및 에너지 저장 시스템의 충전 또는 방전 상태의 제어가 포함된다.To reduce the above-mentioned costs due to the operational inefficiency of the TPG system, an energy storage system (also called a battery energy storage system (BESS)) and a hybrid AC-DC power controller are added to the hybrid power microgrid system. do. The energy storage system serves to compensate for the power gap requirements of the TPG system. By providing supplemental power to the microgrid during high peak load demand, the energy storage system reduces the need for the TPG system to increase its power output. Conversely, during low load demand (eg, net surplus of power), the TPG system will not need to reduce the power input energy storage system because the added energy storage system stores the extra power generated by the TPG system. The energy storage system thus allows for a more stable output power setpoint of the TPG system. The hybrid AC-DC power controller works with a variety of renewable power sources, TPG systems, and energy storage systems to control the power levels of demand-capable power sources. This includes the control of the TPG system output setpoint level and the charging or discharging state of the energy storage system, taking into account the load demand for the observed period of time.

도 2는 본 개시의 양태에 따른 AC/DC 복합 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템(200)을 도시한다. 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템(200)은 AC 마이크로그리드(210) 및 DC 마이크로그리드(220)를 포함한다. 마이크로그리드 시스템(200)은 AC/DC 또는 DC/AC 전력 변환을 위해 AC 마이크로그리드(210)와 DC 마이크로그리드(220) 사이에 양방향 전력 변환기(240)를 포함한다. AC 마이크로그리드(210)는 AC/AC 또는 DC/AC 변환 구조의 전력 변환기(212, 214 및 216)를 사용한다. DC 마이크로그리드(220)는 DC/DC 변환 구조의 전력 변환기(222, 224)를 사용한다.2 illustrates an AC/DC hybrid hybrid power microgrid system 200 in accordance with aspects of the present disclosure. The hybrid power microgrid system 200 includes an AC microgrid 210 and a DC microgrid 220 . The microgrid system 200 includes a bidirectional power converter 240 between an AC microgrid 210 and a DC microgrid 220 for AC/DC or DC/AC power conversion. The AC microgrid 210 uses power converters 212, 214 and 216 of an AC/AC or DC/AC conversion structure. The DC microgrid 220 uses the power converters 222 and 224 of the DC/DC conversion structure.

AC 마이크로그리드(210)는 풍력 발전 시스템(211), 광전지(PV) 발전 시스템(213a), 연소 터빈 발전 시스템(215) 및 배터리 에너지 저장 시스템(217a)을 포함한다. 시스템(211, 213a, 215 및 217a)은 AC 그리드 버스(219)를 통해 서로 그리고 AC 부하(201)에 접속된다. AC 부하(201) 및 시스템(211, 213a, 215 및 217a)은 AC 제어 버스(218)를 통해 하이브리드 AC-DC 전력 제어기(230)에 통신 가능하게 접속된다. DC 마이크로그리드(220)는 PV 발전 시스템(213b) 및 배터리 에너지 저장 시스템(217b)을 포함한다. 시스템(213b 및 217b)은 DC 그리드 버스(229)를 통해 서로 그리고 DC 부하(202)에 접속된다. DC 부하(202) 및 시스템(213b 및 217b)은 AC 제어 버스(228)를 통해 하이브리드 AC-DC 전력 제어기(230)에 통신 가능하게 접속된다.The AC microgrid 210 includes a wind power generation system 211 , a photovoltaic (PV) power generation system 213a , a combustion turbine power generation system 215 , and a battery energy storage system 217a . Systems 211 , 213a , 215 and 217a are connected to each other and to an AC load 201 via an AC grid bus 219 . AC load 201 and systems 211 , 213a , 215 and 217a are communicatively coupled to hybrid AC-DC power controller 230 via AC control bus 218 . The DC microgrid 220 includes a PV power generation system 213b and a battery energy storage system 217b. Systems 213b and 217b are connected to each other and to a DC load 202 via a DC grid bus 229 . DC load 202 and systems 213b and 217b are communicatively coupled to hybrid AC-DC power controller 230 via an AC control bus 228 .

도 3a 내지 3c를 보면, 일부 실시예들에 따른, 도 2에 도시된 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템(200)의 하이브리드 AC-DC 전력 제어기(230)의 동작의 예들의 흐름도(300)가 제공된다. 특히, 도 3a 내지 3c는 일부 실시예에 따른 프로세스(300)의 흐름도를 제공한다. 여기에 설명된 프로세스(300) 및 다른 프로세스는 하드웨어(예컨대, 회로(들)), 소프트웨어 또는 수동 수단의 임의의 적절한 조합을 사용하여 수행될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 제어기(230)는 시스템이 범용 컴퓨터 또는 디바이스에 의해 수행될 수 없는 동작을 수행하도록 구성된 특수 목적 요소가 되게끔 프로세스(300)를 수행하도록 조정된다(conditioned). 이러한 프로세스를 구현하는 소프트웨어는 고정 디스크, 플로피 디스크, CD, DVD, 플래시 드라이브 또는 자기 테이프를 포함하여 임의의 비일시적 유형의 매체에 저장될 수 있다. 이러한 프로세스의 예는 시스템의 실시예와 관련하여 아래에서 설명될 것이지만, 실시예는 이에 제한되지 않는다.3A-3C , a flowchart 300 of examples of operation of the hybrid AC-DC power controller 230 of the hybrid power microgrid system 200 shown in FIG. 2 is provided, in accordance with some embodiments. In particular, FIGS. 3A-3C provide a flow diagram of a process 300 in accordance with some embodiments. Process 300 and other processes described herein may be performed using any suitable combination of hardware (eg, circuit(s)), software, or manual means. In one or more embodiments, controller 230 is conditioned to perform process 300 such that the system is a special purpose element configured to perform operations that cannot be performed by a general purpose computer or device. The software implementing this process may be stored on any non-transitory tangible medium, including a fixed disk, floppy disk, CD, DVD, flash drive, or magnetic tape. An example of such a process will be described below in connection with an embodiment of the system, but the embodiment is not limited thereto.

하나 이상의 실시예에서, 제어기(230)는 외부 데이터 소스로부터 과거, 현재 및 예측 데이터를 획득하기 위한 수집 모듈(234) 및 수요 대응 가능 전력원의 전력 레벨을 결정하기 위한 계산 모듈(236)을 포함한다. 계산 모듈(236)은 또한 관찰된 시간 기간에 대한 부하 수요를 고려하여 TPG 시스템 출력 설정값 레벨 및 에너지 저장 시스템의 충전 또는 방전 상태를 제어한다. 하나 이상의 실시예에서, 제어기(230)는 하나 이상의 프로세서 요소(233) 및 이력 데이터베이스(historical database, 238)를 저장하는 메모리(235)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에 따르면, 프로세서(233)는 종래의 마이크로프로세서고, 수집 모듈(234) 및 계산 모듈(236)의 전체 기능을 제어하도록 동작한다. 하나 이상의 실시예에서, 제어기(230)는 프로세서(233) 및 따라서 수집 모듈(234) 및 계산 모듈(236)이 다른 디바이스(예컨대, 에너지 저장 디바이스(217a, 217b), TPG 디바이스(215), 재생 가능 발전 디바이스(211, 213a, 213b), 및 AC 부하(201) 및/또는 DC 부하(202)의 부하 엔티티) 또는 다른 오프-그리드 플랫폼 및 디바이스(239)와 데이터 네트워크(도시되지 않음)를 통해 통신에 참여할 수 있도록 하는 통신 인터페이스(232)를 포함한다.In one or more embodiments, the controller 230 includes a collection module 234 for obtaining historical, current and forecast data from an external data source and a calculation module 236 for determining the power level of the demand-capable power source. do. Calculation module 236 also controls the TPG system output setpoint level and the charging or discharging state of the energy storage system taking into account the load demand for the observed period of time. In one or more embodiments, controller 230 includes memory 235 that stores one or more processor elements 233 and a historical database 238 . According to one or more embodiments, processor 233 is a conventional microprocessor and operates to control the overall functionality of collection module 234 and computation module 236 . In one or more embodiments, the controller 230 is configured such that the processor 233 and thus the collection module 234 and the computation module 236 are other devices (eg, energy storage devices 217a, 217b, TPG devices 215, regeneration). possible through a data network (not shown) with power generation devices 211 , 213a , 213b , and load entities of AC load 201 and/or DC load 202 ) or other off-grid platforms and devices 239 . and a communication interface 232 to allow participation in communication.

하나 이상의 실시예에서, 하나 이상의 메모리(235) 및 데이터 저장 디바이스(예컨대, 데이터베이스(238))는 하드 디스크 드라이브, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 플래시 메모리 등 중 하나 이상의 임의의 조합을 포함한다. 메모리(235)/데이터 저장 디바이스(238)는 프로세서(233) 및 모듈(234, 236)을 프로그래밍하여 여기에 설명된 기능을 수행하게 하는 소프트웨어를 저장한다. 다른 실시예에 따르면, 다른 유형의 저장 디바이스는 자기 저장 디바이스, 광학 저장 디바이스, 이동 전화 및/또는 반도체 메모리 디바이스를 포함한다. 메모리(235)는 프로세서(233)를 제어하기 위한 프로그램 또는 로직(미도시)을 저장한다. 프로세서(233)는 프로그램 로직의 명령어를 수행하고, 이에 따라 여기에 설명된 임의의 실시예에 따라 동작한다. 또한, 다른 실시예는 압축된, 컴파일되지 않은 그리고/또는 암호화된 형식으로 저장되는 프로그램 로직을 포함한다. 프로그램 로직은 제어기(230) 외부의 디바이스와 인터페이스하기 위해 프로세서(233)에 의해 사용되는 OS(operating system), 데이터베이스 관리 시스템 및/또는 디바이스 드라이버와 같은 다른 프로그램 요소를 포함한다.In one or more embodiments, the one or more memories 235 and data storage device (eg, database 238 ) may be any one or more of a hard disk drive, random access memory (RAM), read only memory (ROM), flash memory, and the like. includes a combination of Memory 235/data storage device 238 stores software that programs processor 233 and modules 234 and 236 to perform the functions described herein. According to other embodiments, other types of storage devices include magnetic storage devices, optical storage devices, mobile phones, and/or semiconductor memory devices. The memory 235 stores a program or logic (not shown) for controlling the processor 233 . Processor 233 executes instructions in program logic, and thus operates in accordance with any of the embodiments described herein. Further, other embodiments include program logic stored in compressed, uncompiled and/or encrypted form. The program logic includes other program elements such as an operating system (OS), database management system, and/or device drivers used by the processor 233 to interface with devices external to the controller 230 .

하나 이상의 실시예에 따르면, 사용자/운영자는 플랫폼(239)(제어 시스템, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기, 태블릿, 스마트 폰 등) 중 하나를 통해 시스템(200)에 액세스하여, 여기에 설명된 임의의 실시예에 따라 정보를 보고 그리고/또는 수요 대응 가능 전력원을 관리한다. 더욱이, 여기에 설명된 실시예는 임의의 수의 상이한 하드웨어 구성을 사용하여 구현된다. 예를 들어, 제어기(230) 및 플랫폼(239)은 입력 디바이스(미도시)(예컨대, 시간 및 전력 측정 및 설정에 대한 정보를 입력하기 위한 마우스 및/또는 키보드) 및 출력 디바이스(미도시)(예컨대, 데이터 및/또는 권장 사항을 출력하고 표시하기 위함)를 더 포함한다.According to one or more embodiments, a user/operator may access system 200 via one of platform 239 (control system, desktop computer, laptop computer, personal digital assistant, tablet, smart phone, etc.) View information and/or manage demand-capable power sources in accordance with any of the embodiments described. Moreover, the embodiments described herein are implemented using any number of different hardware configurations. For example, controller 230 and platform 239 may include input devices (not shown) (eg, a mouse and/or keyboard for inputting information about time and power measurements and settings) and output devices (not shown) ( eg, to output and display data and/or recommendations).

처음에, 프로세스(300)는 S310에서 시작하여 S312로 진행하는데, 여기서 하이브리드 AC-DC 전력 제어기(230)는 적어도 하나의 계산 사이클을 갖는 적어도 하나의 시간 윈도우를 가지는 프로젝트 기간(project life)으로 구성되며, 이 계산 사이클 동안 적어도 하나의 TPG 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 결정하고 예를 들어, BESS와 같은 에너지 저장 시스템의 충전 또는 방전 전력 레벨을 결정하기 위해 에너지 공급 데이터 및 부하 수요 데이터를 수집한다. 일 실시예에 따르면, 프로젝트 기간, 시간 윈도우 및 계산 사이클의 파라미터 값은 제어기(230)와의 인터페이스(232)를 통해 마이크로그리드 시스템(200)의 관리자에 의해 프로그래밍된다. 에너지 저장 디바이스는 2개 이상의 에너지 저장 요소(217a, 217b)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 에너지 저장 디바이스(217a, 217b)는 배터리 또는 임의의 다른 적절한 에너지 저장 디바이스이다. 하나 이상의 실시예에서, 에너지 저장 디바이스(217a, 217b)는 발전소의 디바이스, 독립형 에너지 저장 디바이스, 또는 이들의 임의의 조합이다. 에너지 저장 디바이스(217a, 217b)는 그리드, 고객 등 중 적어도 하나의 전력 부하 수요를 충족시키기 위해 에너지를 제공한다.Initially, the process 300 starts at S310 and proceeds to S312, where the hybrid AC-DC power controller 230 is configured with a project life having at least one time window with at least one calculation cycle. and collects energy supply data and load demand data during this calculation cycle to determine the output power setpoint for at least one TPG system and to determine the charging or discharging power level of an energy storage system such as a BESS, for example. . According to one embodiment, the parameter values of the project duration, time window and calculation cycle are programmed by the administrator of the microgrid system 200 via the interface 232 with the controller 230 . The energy storage device includes two or more energy storage elements 217a, 217b. In one or more embodiments, energy storage devices 217a and 217b are batteries or any other suitable energy storage devices. In one or more embodiments, energy storage devices 217a , 217b are power plant devices, standalone energy storage devices, or any combination thereof. Energy storage devices 217a , 217b provide energy to meet power load demands of at least one of the grid, customers, and the like.

프로세스는, 예를 들어, S314에 도시된 바와 같이 예를 들어, 프로젝트 기간의 첫번째 날과 같은 제1 시간 윈도우로부터 시작하여 S316으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 다음 시간 기간 동안의 부하 수요를 결정한다. 이 예시적인 실시예에서, 프로세스가 시작되고 있기 때문에, 다음 시간 기간은 처음 24시간으로 구성된다. 이 단계의 후속 반복에서는 후속 24시간의 시간 윈도우와 관련된 데이터를 사용할 것이다. 일 실시예에서, 부하 수요는 이력 데이터베이스(238)의 이력 부하 수요 데이터, 수집 모듈(234)에 의해 획득된 AC 부하(201) 및 DC 부하(202)의 미래 부하 수요에 기초한 예측된 부하 수요 데이터, 및 이들의 임의의 조합으로부터 획득된다. 예시적인 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템(200)이 AC 부하 및 DC 부하를 모두 포함하지만, 다른 실시예에서, 부하 수요 데이터는, 마이크로그리드가 AC 전력 그리드(210) 또는 DC 전력 그리드(220)로 제한되는 경우, AC 부하 또는 DC 부하로부터 도출된다(drawn)는 것을 이해해야 한다는 것에 주목해야 한다.The process proceeds to S316 starting from a first time window, e.g., such as the first day of the project period, as shown in S314, where the calculation module 236 determines the load demand for the next time period. to decide In this exemplary embodiment, since the process is starting, the next time period consists of the first 24 hours. Subsequent iterations of this step will use data related to the subsequent 24-hour time window. In one embodiment, the load demand is predicted load demand data based on the historical load demand data of the historical database 238 , the future load demand of the AC load 201 and the DC load 202 obtained by the collecting module 234 . , and any combination thereof. Although the example hybrid power microgrid system 200 includes both AC loads and DC loads, in other embodiments, the load demand data may include: the microgrid is limited to an AC power grid 210 or a DC power grid 220 . It should be noted that it should be understood that the case is drawn from either an AC load or a DC load.

프로세스는 S318로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 PV(213a, 213b), 풍력(211), 임의의 다른 유형의 재생 가능 전력원(도시되지 않음) 및 그 조합을 포함 하나 이에 국한되지 않는, 적어도 하나의 재생 가능 발전 시스템으로부터의 시간 윈도우 동안의 총 가용 에너지 생성을 계산한다. 예시적인 하이브리드 전력 마이크로그리드 시스템(200)은 AC 그리드(210) 및 DC 그리드(220) 모두에서 재생 가능 전력원을 포함하지만, 다른 실시예에서, 재생 가능 발전 시스템으로부터의 총 가용 에너지 생성은 AC 전력 그리드(210) 또는 DC 전력 그리드(220)로 제한된다는 것을 이해해야 한다는 것이 주목되어야 한다. 재생 가능 발전 시스템으로부터 총 가용 에너지 생성의 계산은, 이력 데이터베이스(238)에 저장된 계산 중인 시간 윈도우 동안의 이력 재생 가능 전력원 생성 데이터, 수집 모듈(234)에 의해 획득되는 계산 중인 시간 윈도우 동안의 예측된 재생 가능 전력원 생성 데이터(예컨대, 재생 가능 발전 시스템의 위치에 대한 일기 예보 데이터), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 도출된다.The process proceeds to S318, where the calculation module 236 includes, but is not limited to, PVs 213a, 213b, wind power 211, any other type of renewable power source (not shown), and combinations thereof. , calculates the total available energy generation over a time window from at least one renewable power generation system. Although the exemplary hybrid power microgrid system 200 includes renewable power sources in both the AC grid 210 and the DC grid 220, in other embodiments, the total available energy generation from the renewable power generation system is AC power. It should be noted that it should be understood that it is limited to either the grid 210 or the DC power grid 220 . The calculation of the total available energy generation from the renewable power generation system is the historical renewable power source generation data for the calculating time window stored in the historical database 238 , the prediction over the calculating time window obtained by the collection module 234 . derived from renewable power source generation data (eg, weather forecast data for the location of a renewable power generation system), or any combination thereof.

프로세스는 S320으로 계속되며, 여기서 계산 모듈(236)은 시간 윈도우 동안의 부하 수요와 시간 윈도우 동안 재생 가능 발전 시스템으로부터의 총 가용 에너지 생성 사이의 차이를 계산함으로써, 시간 윈도우 동안 적어도 하나의 화력 발전(TPG) 시스템(215)에게 요구되는 총 에너지 생성을 계산한다. 그런 다음 S322에서, 계산 모듈(236)은 적어도 하나의 TPG 시스템(215)에게 요구되는 총 에너지 생성을, 현재 측정 중인 시간 기간 동안의 계산 사이클 수, 예를 들어, 24로 나눔으로써 시간 윈도우 동안의 TPG 시스템(215)에 대한 출력 전력 설정값을 계산한다.The process continues to S320, where the calculation module 236 calculates the difference between the load demand during the time window and the total available energy production from the renewable power generation system during the time window, thereby generating at least one thermal power generation ( TPG) calculates the total energy production required for the system 215 . Then, at S322, the calculation module 236 divides the total energy production required for the at least one TPG system 215 by the number of calculation cycles for the time period currently being measured, eg, 24, over the time window. Calculate the output power setpoint for the TPG system 215 .

현재 측정 중인 시간 윈도우의 제1 계산 사이클(예컨대, 처음 한 시간)로부터 시작하여(S324), 프로세스는 S326으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 제1 계산 사이클 동안의 가용 재생 가능 발전을 계산한다. 재생 가능 발전 시스템(211, 213a, 213b)으로부터의 가용 재생 가능 발전의 계산은, 이력 데이터베이스(238)에 저장된 계산 중인 시간 윈도우 동안의 이력 재생 가능 전력원 생성 데이터, 수집 모듈(234)에 의해 획득되는 계산 중인 시간 윈도우 동안의 예측된 재생 가능 전력원 생성 데이터(예컨대, 재생 가능 발전 시스템의 위치에 대한 일기 예보 데이터), 또는 이들의 임의의 조합으로부터 도출된다. S324로부터, 프로세스는 또한 S328로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 존재하는 부하의 유형(들)에 따라 AC 부하(201), DC 부하(202) 또는 이들의 조합에게 필요한 부하 수요를 계산한다.Starting from a first calculation cycle (eg, the first hour) of the time window currently being measured ( S324 ), the process proceeds to S326 , where the calculation module 236 calculates the available renewable power generation during the first calculation cycle. do. The calculation of the available renewable power generation from the renewable power generation systems 211 , 213a , 213b is obtained by the collection module 234 , the historical renewable power source generation data during the time window being calculated stored in the history database 238 . predicted renewable power source generation data (eg, weather forecast data for the location of a renewable power generation system) during the time window being calculated, or any combination thereof. From S324, the process also proceeds to S328, where the calculation module 236 calculates the load demand required for the AC load 201, DC load 202, or a combination thereof depending on the type(s) of the load present. .

S326 및 S328에서 수행된 계산으로부터 프로세스는 S330으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 계산 사이클 동안 가용 재생 가능 발전(S326)으로부터 계산된 요구되는 부하 수요(S328로부터)를 빼서, 현재 측정 중인 계산 사이클 동안 수요 대응 가능 전력(즉, TPG와 결합된 BESS)에 대한 순부하 수요를 계산한다. 계산 사이클 동안 수요 대응 가능 전력에 대한 순부하 수요를 계산(S330)한 후, 프로세스는 계속해서 결정 블록(S332)으로 이동하고, 여기서 계산 모듈(234)은 수요 대응 가능 전력에 대한 순부하 수요가 현재 측정 중인 계산 사이클 동안 하나 이상의 TPG 시스템에 대한 출력 전력 설정값보다 큰지 여부를 결정한다.From the calculations performed in S326 and S328, the process proceeds to S330, where the calculation module 236 subtracts the calculated required load demand (from S328) from the available renewable power generation (S326) during the calculation cycle to calculate the current measurement. Calculate the net load demand for demand-capable power (ie, BESS combined with TPG) during the cycle. After calculating ( S330 ) the net load demand for capable power during the calculation cycle, the process continues to decision block S332 , where the calculation module 234 determines that the net load demand for capable power is Determines whether the output power setpoint for one or more TPG systems is greater than the setpoint for the calculation cycle currently being measured.

S332로부터 수요 대응 가능 전력에 대한 순부하 수요가 현재 측정 중인 계산 사이클 동안 하나 이상의 TPG 시스템에 대한 출력 전력 설정값보다 큰 것으로 결정되면, 프로세스는 도 3b에 도시된 흐름도의 다음 부분으로의 오프-페이지 커넥터(off-page connector)인 방전(DISCHARGE)으로 계속된다. 이제 도 3b를 참조하면, 프로세스는 블록(S334)으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 에너지 저장 시스템(217a, 217b)(예컨대, BESS)의 방전 전력이 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정한다. 여기서 사용되는 바와 같이, 전력 격차는 현재 계산 사이클 동안 수요 대응 가능 전력(즉, BESS + TPG)에 대한 순수요와 TPG 시스템에 대한 출력 전력 설정값 사이의 차이로서 정의되며, 이때 순수요 값은 TPG 시스템의 출력 전력 설정값보다 크다. S334에서의 결정은 BESS가 계산 모듈(236)에 의해 계산된 전력 격차를 만족시키기 위해 방전될 수 있는 충분한 전력을 가지고 있는지 여부이다. BESS(217a, 217b)가 계산 사이클 동안 전력 격차를 만족시키기 위해 방전될 수 있는 충분한 전력을 가지고 있지 않다고 결정되면, 프로세스는 S336으로 계속되어, 계산 모듈(236)이 BESS(217a, 217b)의 방전을 잔여 방전 전력량으로 한정한 다음 결정 블록(S338)으로 진행한다.If it is determined from S332 that the net load demand for demand-capable power is greater than the output power setpoint for one or more TPG systems during the calculation cycle currently being measured, then the process off-pages to the next portion of the flowchart shown in FIG. 3B . Continues with the off-page connector, DISCHARGE. Referring now to FIG. 3B , the process proceeds to block S334 , where the calculation module 236 determines whether the discharge power of the energy storage systems 217a , 217b (eg, BESS) satisfies the power gap. do. As used herein, the power gap is defined as the difference between the net demand for demand-capable power (ie, BESS + TPG) and the output power setpoint for the TPG system during the current computation cycle, where the net demand value is the TPG greater than the system's output power setpoint. The determination at S334 is whether the BESS has enough power to be discharged to satisfy the power gap calculated by the calculation module 236 . If it is determined that the BESSs 217a and 217b do not have sufficient power to be discharged to satisfy the power gap during the calculation cycle, the process continues to S336, where the calculation module 236 causes the BESSs 217a and 217b to discharge. is limited to the amount of residual discharge power, and then proceeds to a determination block (S338).

그러나 BESS(217a, 217b)가 전력 격차를 만족시킨다고 결정되면, 프로세스는 결정 블록(S338)으로 진행하며, 여기서 계산 모듈은 BESS(217a, 217b)의 방전 전력이 BESS의 전력 정격(power rating)보다 큰지 여부를 결정한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, BESS 방전과 관련하여 전력 정격은 BESS가 현재 측정 중인 계산 사이클 내에서 얼마나 많은 전력을 방전할 수 있는지를 나타낸다. S338에서 방전 전력이 BESS의 전력 정격보다 큰 것으로 결정되면, 프로세스는 S340으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)이 BESS(217a, 217b)의 방전을 BESS의 전력 정격으로 한정하는데, 그 이유는 계산 사이클 동안 BESS가 BESS에 의해 출력될 수 있는 방전 전력으로 제한되기 때문이다. 대안적으로, S338에서 방전 전력이 BESS의 전력 정격보다 크지 않다고 결정되면, 프로세스는 S342로 계속되며, 여기서 계산 모듈(236)은 현재 계산 사이클 동안 BESS를 방전 전력으로 방전시키기 위한 방전 커맨드를 생성하고 이 커맨드를 BESS(217a, 217b)에 전달한다. 이와 관련하여, AC 그리드(210)와 DC 그리드(220)가 모두 고려되면, 방전이 요구되는 방전 전력량은 두 BESS(217a, 217b) 사이의 총량을 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 다른 실시예에 따르면, 방전 커맨드는 BESS(117a) 또는 BESS(117b)에만 전송될 수 있으며 총 방전 전력량을 나타낼 것이다.However, if it is determined that the BESSs 217a and 217b satisfy the power gap, the process proceeds to a decision block S338, where the calculation module determines that the discharging power of the BESSs 217a, 217b is greater than the power rating of the BESS. Decide whether it is large or not. As used herein, a power rating with respect to discharging a BESS indicates how much power the BESS can discharge within a calculation cycle currently being measured. If it is determined in S338 that the discharge power is greater than the power rating of the BESS, the process proceeds to S340, where the calculation module 236 limits the discharge of the BESSs 217a, 217b to the power rating of the BESS, because the calculation This is because the BESS is limited to the discharge power that can be output by the BESS during the cycle. Alternatively, if it is determined in S338 that the discharging power is not greater than the power rating of the BESS, the process continues to S342, where the calculation module 236 generates a discharging command to discharge the BESS to the discharging power during the current calculation cycle and This command is transmitted to the BESSs 217a and 217b. In this regard, it should be noted that when both the AC grid 210 and the DC grid 220 are considered, the amount of discharge power required to be discharged represents the total amount between the two BESSs 217a and 217b. According to another embodiment, the discharge command may be sent only to the BESS 117a or the BESS 117b and will indicate the total amount of discharging power.

S342로부터, 프로세스는 결정(S344)로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 BESS(117a, 117b)의 실제 방전이 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정한다. BESS의 방전이 전력 격차를 만족시키는 경우, 계산 모듈(236)은 S346에서 TPG 시스템(215)에 대한 기존 출력 전력 설정값을 유지하고 S350으로 진행할 것이다. 그러나, BESS의 방전이 전력 격차를 만족시킬 수 없는 경우, 계산 모듈(236)은 S348에서 TPG 시스템(215)의 출력 전력 설정값을 증가시키기 위한 커맨드를 생성하고 이 커맨드를 TPG 시스템(215)에 전달하고 S350으로 진행한다.From S342, the process proceeds to a decision S344, where the calculation module 236 determines whether the actual discharge of the BESSs 117a, 117b satisfies the power gap. If the discharge of the BESS satisfies the power gap, the calculation module 236 will maintain the existing output power setting for the TPG system 215 at S346 and proceed to S350. However, if the discharge of the BESS cannot satisfy the power gap, the calculation module 236 generates a command to increase the output power set value of the TPG system 215 in S348 and sends the command to the TPG system 215 . and proceeds to S350.

이제 결정 블록(S332)으로 돌아가서, 수요 대응 가능 전력에 대한 순부하 수요가 현재 측정 중인 계산 사이클 동안 하나 이상의 TPG 시스템에 대한 출력 전력 설정값보다 큰 것으로 결정되면, 프로세스는 도 3c에 도시된 흐름도의 다음 부분으로의 오프-페이지 커넥터인 충전(CHARGE)으로 진행한다. 이제 도 3c를 참조하면, 프로세스는 블록(S356)으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 에너지 저장 시스템(217a, 217b)(예컨대, BESS)의 충전 전력이 전력 잉여를 만족시키는 여부를 결정한다. 여기서 사용되는 바와 같이, 전력 잉여는 현재 계산 사이클 동안 수요 대응 가능 전력(즉, BESS + TPG)에 대한 순수요와 TPG 시스템에 대한 출력 전력 설정값 사이의 차이로서 정의되며, 이때 TPG 시스템의 출력 전력 설정값이 순수요 값보다 크다. S356에서의 결정은 BESS가 계산 모듈(236)에 의해 계산된 전력 잉여를 만족시키기 위해 충전될 수 있는 충분한 충전 공간(charging space)을 가지고 있는지 여부이다. BESS(217a, 217b)가 계산 사이클 동안 전력 잉여를 만족시키기 위해 충전될 수 있는 충분한 공간을 가지고 있지 않다고 결정되면, 프로세스는 S358로 진행하여, 계산 모듈(236)이 BESS(217a, 217b)의 충전을 잔여 충전 전력량으로 한정한 다음 결정 블록(S360)으로 진행한다.Returning now to decision block S332, if it is determined that the net load demand for demand-capable power is greater than the output power setpoint for one or more TPG systems during the computational cycle currently being measured, the process proceeds to the flow chart shown in FIG. 3C. Proceed to CHARGE, the off-page connector to the next part. Referring now to FIG. 3C , the process proceeds to block S356 , where the calculation module 236 determines whether the charging power of the energy storage systems 217a , 217b (eg, BESS) satisfies the power surplus. . As used herein, power surplus is defined as the difference between the net demand for demand-capable power (ie, BESS + TPG) and the output power setpoint for the TPG system during the current computation cycle, where the output power of the TPG system The set value is greater than the net demand value. The determination at S356 is whether the BESS has enough charging space to be charged to satisfy the power surplus calculated by the calculation module 236 . If it is determined that the BESSs 217a and 217b do not have enough space to be charged to satisfy the power surplus during the calculation cycle, the process proceeds to S358, where the calculation module 236 determines the charging of the BESSs 217a and 217b. is limited to the amount of remaining charging power, and then proceeds to a determination block ( S360 ).

그러나 BESS(217a, 217b)가 전력 잉여를 만족시킨다고 결정되면, 프로세스는 결정 블록(S360)으로 진행하며, 여기서 계산 모듈은 BESS(217a, 217b)의 충전 전력이 BESS의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, BESS 충전과 관련하여 전력 정격은 BESS가 현재 측정 중인 계산 사이클 내에서 얼마나 많은 전력을 충전할 수 있는지를 나타낸다. S360에서 방전 전력이 BESS의 전력 정격보다 큰 것으로 결정되면, 프로세스는 S362으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 BESS(217a, 217b)의 충전을 BESS의 전력 정격으로 한정하는데, 그 이유는 계산 사이클 동안 BESS가 BESS에 의해 저장될 수 있는 충전 전력으로 제한되기 때문이다. 대안적으로, S360에서 방전 전력이 BESS의 전력 정격보다 크지 않다고 결정되면, 프로세스는 S364로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 현재 계산 사이클 동안 BESS를 충전 전력으로 충전시키기 위한 충전 커맨드를 생성하고 이 커맨드를 BESS(217a, 217b)에 전달한다. 이와 관련하여, AC 그리드(210)와 DC 그리드(220)가 모두 고려된다면, 저장될 것이 요구되는 충전 전력량은 두 BESS(217a, 217b) 사이의 총량을 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 다른 실시예에 따르면, 충전 커맨드는 BESS(117a) 또는 BESS(117b)에만 전송될 수 있으며 총 충전 전력량을 나타낼 것이다.However, if it is determined that the BESSs 217a, 217b satisfy the power surplus, the process proceeds to a decision block S360, where the calculation module determines whether the charging power of the BESSs 217a, 217b is greater than the power rating of the BESS. do. As used herein, power rating in the context of BESS charging refers to how much power the BESS can charge within the calculation cycle it is currently measuring. If it is determined in S360 that the discharging power is greater than the power rating of the BESS, the process proceeds to S362, where the calculation module 236 limits the charging of the BESSs 217a, 217b to the power rating of the BESS, because the calculation This is because during the cycle the BESS is limited to the charging power that can be stored by the BESS. Alternatively, if it is determined in S360 that the discharging power is not greater than the power rating of the BESS, the process proceeds to S364, where the calculation module 236 generates a charging command to charge the BESS to the charging power during the current calculation cycle and This command is transmitted to the BESSs 217a and 217b. In this regard, it should be noted that if both the AC grid 210 and the DC grid 220 are considered, the amount of charging power required to be stored represents the total amount between the two BESSs 217a and 217b. According to another embodiment, the charging command may be sent only to the BESS 117a or the BESS 117b and will indicate the total amount of charging power.

S364로부터, 프로세스는 결정(S366)으로 진행하며, 여기서 계산 모듈(236)은 BESS(117a, 117b)의 실제 충전이 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정한다. BESS의 충전이 전력 잉여를 만족시키는 경우, 계산 모듈(236)은 S368에서 TPG 시스템(215)에 대한 기존 출력 전력 설정값을 유지하고 S350으로 진행할 것이다. 그러나, BESS의 충전이 전력 잉여를 만족시킬 수 없는 경우, 계산 모듈(236)은 S370에서 TPG 시스템(215)에 대한 출력 전력 설정값을 감소시키기 위한 커맨드를 생성하고 이 커맨드를 TPG 시스템(215)에 전달하며, S350으로 진행한다.From S364, the process proceeds to decision S366, where the calculation module 236 determines whether the actual charging of the BESS 117a, 117b satisfies the power surplus. If the charging of the BESS satisfies the power surplus, the calculation module 236 will maintain the existing output power setting for the TPG system 215 at S368 and proceed to S350. However, if the charging of the BESS cannot satisfy the power surplus, the calculation module 236 generates a command to decrease the output power set value for the TPG system 215 in S370 and sends the command to the TPG system 215 . , and proceeds to S350.

결정 블록(S350)에서, 계산 모듈(236)은 현재 해결된 계산 사이클이 하이브리드 AC-DC 전력 제어기(230)에 의해 해결될 시간 윈도우의 최종 사이클이었는지 여부를 결정한다. 이 계산 사이클이 해결되어야 할 시간 윈도우의 최종 사이클이 아닌 경우, 프로세스는 계속해서 도 3a의 오프-페이지 커넥터 "B"로 진행하고, 여기서 후속 계산은 다음 미해결 계산 사이클과 관련된다. 결정 블록(S350)이, 현재 해결된 계산 사이클이 하이브리드 AC-DC 전력 제어기(230)에 의해 해결될 시간 윈도우의 최종 사이클이라고 결정하면, 프로세스는 결정 블록(S352)으로 진행하고, 계산 모듈(236)은 해결될 현재 시간 기간이 해결될 프로젝트 기간의 최종 시간 윈도우를 나타내는지 여부를 결정한다. 해결되어야 할 현재 시간 기간이 프로젝트 기간의 최종 시간 윈도우를 나타내는 경우 프로세스는 S354에서 종료된다. 그렇지 않으면, 프로세스는 반복적으로 도 3a의 오프-페이지 커넥터 "A"로 진행하고, 여기서 프로세스는 S316으로 돌아가서 다음 미해결 시간 윈도우 동안의 부하 수요를 획득한다.At decision block S350 , the calculation module 236 determines whether the currently resolved calculation cycle was the last cycle of the time window to be resolved by the hybrid AC-DC power controller 230 . If this calculation cycle is not the last cycle of the time window to be resolved, the process continues to the off-page connector “B” of FIG. 3A , where subsequent calculations relate to the next outstanding calculation cycle. If decision block S350 determines that the calculation cycle currently solved is the last cycle of the time window to be resolved by the hybrid AC-DC power controller 230 , the process proceeds to decision block S352 , where the calculation module 236 ) determines whether the current time period to be resolved represents the last time window of the project period to be resolved. If the current time period to be resolved represents the final time window of the project period, the process ends at S354. Otherwise, the process iteratively proceeds to the off-page connector “A” of FIG. 3A , where the process returns to S316 to obtain the load demand for the next outstanding time window.

이제 도 4를 참조하여, 이 도면은 본 개시의 예시적인 일 양태에 도시된 바와 같이, 가스 엔진/터빈이 에너지 저장 디바이스(예컨대, BESS)(217a, 217b)에 의해 보조되는 12개월(8760시간에 해당함)의 시간 기간 동안 하나 이상의 가스 엔진/터빈이 보충해야 하는 새로운 시간당 전력 격차 분포(원래 전력 격차(101)는 도 1a에 도시된 예 및 도 1b의 관련 히스토그램(150)에서 식별됨)를 나타내는 히스토그램(400)을 도시한다. 도 1b에 도시된 히스토그램(150)과 유사하게, 수직 점선(151)은 예시적인 단일 가스 엔진이 전달할 수 있는 최대 출력 전력(9.35 MW)을 나타낸다. 따라서 점선 오른쪽에 있는 막대는 1년의 기간 동안 도 1a에 도시된 전력 격차를 보충하는 데 필요한 전력을 전달하기 위해 두 개의 가스 엔진(BESS(217)의 추가된 전력 지원을 가짐)이 사용되는 시간량을 나타낸다. 이 예에서, 1년 중 약 672시간(또는 7.7%)은 9.35 MW보다 큰 전력 격차를 가져서 두 개의 가스 엔진을 동작해야 했다. 이것은 BESS를 사용할 수 없을 때 두 개의 가스 엔진이 연중 24% 동작해야 하는 것을 도시한 도 1b의 히스토그램과 대조되어야 한다. 또한, 새로운 히스토그램(400)은 히스토그램(150)과 비교될 때 1년의 기간 동안 가스 엔진에 의해 전달되는 전력 출력의 더 작은 변동을 도시하며, 8 MW에서 9 MW 사이에서 동작 시간의 큰 백분율을 가진다. 이는 예시적인 가스 엔진이 최대 전력으로 동작할 때 최대 효율로 동작한다고 고려할 때 가스 엔진 동작의 더 큰 효율성을 나타낸다. BESS(217a, 217b) 및 제어기(230)의 도움으로 이러한 효율성은 에너지 생산에서 더 큰 비용 절감으로 이어진다. 더욱이, BESS(217) 및 제어기(230)의 도움으로 예시적인 가스 엔진(들)의 출력 전력 설정값의 더 적은 변동은 엔진(들)의 더 적은 마모를 초래하여 수리 비용을 더 줄이고 엔진 수명을 더 길게 만든다.Referring now to FIG. 4 , this figure shows 12 months (8760 hours) in which a gas engine/turbine is assisted by an energy storage device (eg, BESS) 217a, 217b, as shown in one exemplary aspect of the present disclosure. A new hourly power gap distribution (the original power gap 101 identified in the example shown in Figure 1a and the associated histogram 150 in Figure 1b) that one or more gas engines/turbines must replenish over a period of time of A histogram 400 is shown. Similar to the histogram 150 shown in FIG. 1B , the dotted vertical line 151 represents the maximum output power (9.35 MW) that the exemplary single gas engine can deliver. Thus, the bar to the right of the dashed line indicates the time the two gas engines (with the added power support of the BESS 217) are used to deliver the power needed to fill the power gap shown in Figure 1A over a period of one year. indicates the amount. In this example, about 672 hours (or 7.7%) of the year had a power gap greater than 9.35 MW, requiring two gas engines to run. This should be contrasted with the histogram of FIG. 1B , which shows that the two gas engines must operate 24% year-round when BESS is not available. Also, the new histogram 400 shows a smaller variation in the power output delivered by the gas engine over a period of one year when compared to the histogram 150, showing a large percentage of the operating time between 8 MW and 9 MW. have This is indicative of greater efficiency of gas engine operation given that the exemplary gas engine operates at maximum efficiency when operated at full power. With the help of BESS 217a, 217b and controller 230, this efficiency leads to greater cost savings in energy production. Moreover, less variation in the output power setpoint of the exemplary gas engine(s) with the aid of the BESS 217 and controller 230 results in less wear of the engine(s), further reducing repair costs and prolonging engine life. make it longer

당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 양태는 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 양태는 전적으로 하드웨어 실시예, 전적으로 소프트웨어 실시예(펌웨어, 상주형 소프트웨어, 마이크로코드 등을 포함함) 또는 본원에서 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로서 일반적으로 모두 지칭될 수 있는 소프트웨어와 하드웨어를 결합하는 실시예의 형태를 취할 수 있다. 또한, 본 발명의 양태는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체(들)로 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.As will be understood by one of ordinary skill in the art, aspects of the present invention may be implemented as a system, method, or computer program product. Accordingly, aspects of the present invention may be all generally referred to herein as "circuits," "modules," or "systems," either entirely hardware embodiments, entirely software embodiments (including firmware, resident software, microcode, etc.), or "systems". It may take the form of an embodiment combining software and hardware capable of being Aspects of the invention may also take the form of a computer program product embodied in one or more computer readable medium(s) having computer readable program code embodied thereon.

도면에서의 흐름도 및 블록도는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 가능한 구현의 아키텍처, 기능성 및 동작을 예시한다. 이와 관련하여, 흐름도 또는 블록도의 각 블록은 명시된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령어를 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 일부 대안적인 구현에서는, 블록에서 언급되는 기능이 도면에서 지시되는 순서를 벗어나 발생할 수도 있다는 것을 또한 유의해야 한다. 예를 들면, 연속적으로 도시되는 두 개의 블록은, 사실상, 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 또는 블록은, 수반되는 기능성에 따라, 때때로 역순으로 실행될 수 있다. 또한, 블록도 및/또는 흐름도 예시의 각각의 블록, 및 블록도 및/또는 흐름도 예시 내의 블록의 조합은, 명시된 기능 또는 동작을 수행하는 특수 목적의 하드웨어 기반 시스템, 또는 특수 목적의 하드웨어 및 컴퓨터 명령어의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 또한 유의해야 할 것이다.The flowchart and block diagrams in the drawings illustrate the architecture, functionality, and operation of possible implementations of systems, methods, and computer program products in accordance with various embodiments of the present invention. In this regard, each block in the flowchart or block diagrams may represent a module, segment, or portion of code comprising one or more executable instructions for implementing the specified logical function(s). It should also be noted that, in some alternative implementations, the functions recited in the blocks may occur out of the order indicated in the figures. For example, two blocks shown in succession may, in fact, be executed substantially simultaneously, or blocks may sometimes be executed in reverse order, depending on the functionality involved. In addition, each block in the block diagrams and/or flowchart illustrations, and combinations of blocks in the block diagrams and/or flowchart illustrations, is a special-purpose hardware-based system, or special-purpose hardware and computer instruction, that performs the specified function or operation. It should also be noted that it can be implemented by a combination of

본 명세서에 설명된 임의의 방법은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에 구현된 별개의 소프트웨어 모듈을 포함하는 시스템을 제공하는 추가 단계를 포함할 수 있고, 모듈은, 예를 들어 블록 다이어그램에 묘사되고 그리고/또는 여기에 설명된 요소들 중 임의의 요소 또는 전부를 포함할 수 있으며, 제한이 아닌 예로서 기하학적 보상 모듈인 것에 유의해야 한다. 그 다음, 방법 단계는 하나 이상의 하드웨어 프로세서(233)(도 2)에서 실행되는, 전술한 바와 같이, 시스템의 별개의 소프트웨어 모듈 및/또는 서브모듈을 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램 제품은 별개의 소프트웨어 모듈을 갖는 시스템의 제공을 포함하여 여기에 설명된 하나 이상의 방법 단계를 수행하게끔 구현되도록 적응된 코드를 가진 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다.Any method described herein may include the additional step of providing a system comprising separate software modules embodied on a computer-readable storage medium, wherein the modules are depicted, for example, in block diagrams and/or or any or all of the elements described herein, which is a geometric compensation module by way of example and not limitation. Method steps may then be performed using separate software modules and/or submodules of the system, as described above, executing on one or more hardware processors 233 (FIG. 2). Further, the computer program product may comprise a computer readable storage medium having code adapted to be implemented to perform one or more method steps described herein, including providing a system having separate software modules.

이 서술된 설명은 바람직한 실시예를 포함하는, 본 발명을 개시(disclose)하기 위한 예시들을 사용하고, 또한 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제조 및 사용하며 임의의 통합된 방법들을 수행하는 것을 포함하는 본 발명을 당업자가 실시할 수 있게 한다. 본 발명의 특허 범위는 청구항들에 의해 규정되고, 당업자라면 생각할 수 있는 다른 예시를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예시는 이들 예시가 청구항들의 문자 그대로의 언어와 상이하지 않은 구조적 요소를 가진다면 또는 이들 예시가 청구항들의 문자 그대로의 언어와의 실질적 차이가 없는 균등한 구조적 요소를 포함한다면 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 설명된 다양한 실시예들로부터의 양태들 및 각각의 그러한 양태들에 대해 다른 공지된 균등물들은 본 출원의 원리에 따라 추가적인 실시예들 및 기술들을 구성하기 위해 당업자에 의해 혼합되고 매칭될(matched) 수 있다.This written description uses examples to disclose the invention, including the preferred embodiment, and also includes making and using any devices or systems and performing any integrated methods. It enables those skilled in the art to practice the invention. The patent scope of the present invention is defined by the claims, and may include other examples contemplated by those skilled in the art. Such other examples are within the scope of the claims if these examples have structural elements that do not differ from the literal language of the claims, or if these examples include equivalent structural elements without material differences from the literal language of the claims. it is intended to be Aspects from the various embodiments described and other known equivalents for each such aspect may be mixed and matched by those skilled in the art to construct further embodiments and techniques in accordance with the principles of the present application. have.

당업자는 전술한 실시예의 다양한 적응 및 수정이 청구항들의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 구성될 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해해야 한다.Those skilled in the art will recognize that various adaptations and modifications of the above-described embodiments can be made without departing from the scope and spirit of the claims. Accordingly, it is to be understood that the claims may be practiced otherwise than as specifically described herein.

Claims (20)

하이브리드 전력 제어기 시스템으로서,
프로그램 명령어를 저장하기 위한 메모리; 및
전력 제어기 프로세서를 포함하며,
상기 전력 제어기 프로세서는 상기 메모리에 결합되고, 상기 전력 제어기 프로세서는 적어도 하나의 재생 가능 발전 시스템(renewable power generation system), 적어도 하나의 화력 발전 시스템, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스, 및 적어도 하나의 전력 부하와 통신하며, 상기 전력 제어기 프로세서는,
적어도 하나의 계산 사이클을 갖는 시간 윈도우를 결정하고;
제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력(dispatchable power)에 대한 순수요(net demand)가 상기 시간 윈도우의 각 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과하는지 여부를 결정하고;
상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과한다는 결정에 응답하여, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 방전 전력이 전력 격차(power gap)를 만족시키는지 여부를 결정하고 - 상기 전력 격차는 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요와 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값 간의 차이이고, 상기 순수요는 상기 출력 전력 설정값보다 큼 -;
상기 방전 전력이 상기 전력 격차를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 방전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격(power rating)보다 큰지 여부를 결정하고;
상기 방전 전력이 상기 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 방전 전력으로 방전시키기 위한 방전 커맨드를 생성하고;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하고;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 상기 전력 격차를 만족시키도록 증가시키고;
상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과하지 않는다는 결정에 응답하여, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 충전 전력이 전력 잉여(power surplus)를 만족시키는지 여부를 결정하고 - 상기 전력 잉여는 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요와 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값 간의 차이이며, 상기 출력 전력 설정값은 상기 순수요보다 큼 -
상기 충전 전력이 상기 전력 잉여를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 충전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하고;
상기 충전 전력이 상기 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 충전 전력으로 충전시키기 위한 충전 커맨드를 생성하고;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정하며;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 감소시키기 위한
프로그램 명령어를 실행하도록 동작되는 것인, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
A hybrid power controller system comprising:
a memory for storing program instructions; and
a power controller processor;
The power controller processor is coupled to the memory, and the power controller processor comprises at least one renewable power generation system, at least one thermal power generation system, at least one energy storage device, and at least one power load. In communication with the power controller processor,
determine a time window having at least one computation cycle;
whether the net demand for dispatchable power during the first calculation cycle exceeds the output power setpoint for the at least one thermal power generation system for each calculation cycle of the time window. decide;
In response to determining that the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle exceeds an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle, determine whether a discharge power satisfies a power gap, wherein the power gap is the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle and the at least one thermal power during the first calculation cycle the difference between the output power setpoint for the power generation system, wherein the net demand is greater than the output power setpoint;
in response to determining that the discharge power satisfies the power gap, determine whether the discharge power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
in response to determining that the discharge power is not greater than the power rating, generate a discharge command to discharge the at least one energy storage device to the discharge power;
determine whether the discharging of the at least one energy storage device satisfies the power gap;
In response to determining that the discharging of the at least one energy storage device does not satisfy the power gap, set an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle to satisfy the power gap. to increase;
responsive to determining that the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle does not exceed an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle, at least one energy storage device determine whether the charging power of n satisfies a power surplus, wherein the power surplus is the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle and the at least one the difference between the output power setpoint for the thermal power system, wherein the output power setpoint is greater than the net demand;
in response to determining that the charging power satisfies the power surplus, determine whether the charging power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
in response to determining that the charging power is not greater than the power rating, generate a charging command to charge the at least one energy storage device with the charging power;
determine whether the charging of the at least one energy storage device satisfies the power surplus;
in response to determining that the charging of the at least one energy storage device does not satisfy the power surplus, for reducing an output power setpoint for the at least one thermal power system during the first calculation cycle;
operable to execute program instructions.
제1항에 있어서,
상기 시간 윈도우의 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 계산하고;
상기 제1 계산 사이클 동안의 가용 재생 가능 발전을 계산하고;
상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 전력 부하로부터 요구되는 부하 수요를 계산하며;
상기 계산된 가용 재생 가능 발전과 상기 계산된 요구되는 부하 수요에 기초해 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요를 계산하기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
According to claim 1,
calculate an output power setpoint for the at least one thermal power system during a first calculation cycle of the time window;
calculate available renewable power generation during the first calculation cycle;
calculate a load demand demanded from the at least one power load during the first calculation cycle;
for calculating a net demand for demand-capable power during the first calculation cycle based on the calculated available renewable power generation and the calculated required load demand;
The hybrid power controller system further comprising program instructions.
제2항에 있어서, 상기 시간 윈도우의 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 계산하기 위한 프로그램 명령어는,
상기 시간 윈도우 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에게 요구되는 총 에너지 생성을 계산하고;
상기 요구되는 총 에너지 생성을 상기 시간 윈도우의 총 계산 사이클 수로 나누기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는 것인, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
3. The method of claim 2, wherein the program instructions for calculating an output power setpoint for the at least one thermal power system during a first calculation cycle of the time window include:
calculate a total energy production required of the at least one thermal power system during the time window;
to divide the required total energy generation by the total number of computational cycles in the time window.
and program instructions.
제3항에 있어서, 상기 시간 윈도우 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에게 요구되는 상기 총 에너지 생성을 계산하기 위한 프로그램 명령어는,
상기 시간 윈도우 동안의 상기 적어도 하나의 전력 부하로부터의 부하 수요를 획득하고;
상기 적어도 하나의 재생 가능 발전 시스템으로부터의 상기 시간 윈도우 동안의 총 가용 에너지 생성을 계산하며;
상기 시간 윈도우 동안의 부하 수요와 상기 시간 윈도우 동안의 총 가용 에너지 생성 간의 차이를 계산하기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는 것인, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
4. The method of claim 3, wherein the program instructions for calculating the total energy production required of the at least one thermal power system during the time window are:
obtain a load demand from the at least one power load during the time window;
calculate total available energy production during the time window from the at least one renewable power generation system;
for calculating a difference between load demand during the time window and total available energy generation during the time window;
and program instructions.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전 전력으로의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 유지시키기 위한 프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.The output to the at least one thermal power system of claim 1 , responsive to determining that the discharge to the discharge power of the at least one energy storage device satisfies the power gap, the output to the at least one thermal power system during the first calculation cycle and program instructions for maintaining the power setpoint. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전 전력으로의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 유지시키기 위한 프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.The output of claim 1 , wherein in response to determining that the charging of the at least one energy storage device with the charging power satisfies the power surplus, the output to the at least one thermal power system during the first calculation cycle. and program instructions for maintaining the power setpoint. 제1항에 있어서,
상기 방전 전력이 상기 전력 격차를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 방전을 잔여 방전 전력량으로 한정하고;
상기 방전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
According to claim 1,
in response to determining that the discharging power does not satisfy the power gap, limit discharging of the at least one energy storage device to a remaining discharging power;
for determining whether the discharge power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
The hybrid power controller system further comprising program instructions.
제1항에 있어서,
상기 충전 전력이 상기 전력 잉여를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 충전을 잔여 충전 전력량으로 한정하고;
상기 충전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
According to claim 1,
in response to determining that the charging power does not satisfy the power surplus, limit charging of the at least one energy storage device to an amount of remaining charging power;
for determining whether the charging power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
The hybrid power controller system further comprising program instructions.
제1항에 있어서,
상기 방전 전력이 상기 전력 정격보다 크다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 방전을 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격으로 한정하고;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격으로 방전시키기 위한 방전 커맨드를 생성하며;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
According to claim 1,
in response to determining that the discharge power is greater than the power rating, limit discharging of the at least one energy storage device to a power rating of the at least one energy storage device;
generate a discharge command to discharge the at least one energy storage device to a power rating of the at least one energy storage device;
for determining whether the discharging of the at least one energy storage device satisfies the power gap.
The hybrid power controller system further comprising program instructions.
제1항에 있어서,
상기 충전 전력이 상기 전력 정격보다 크다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 충전을 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격으로 한정하고;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격으로 충전시키기 위한 충전 커맨드를 생성하며;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정하기 위한
프로그램 명령어를 더 포함하는, 하이브리드 전력 제어기 시스템.
According to claim 1,
in response to determining that the charging power is greater than the power rating, limit charging of the at least one energy storage device to a power rating of the at least one energy storage device;
generate a charge command to charge the at least one energy storage device to a power rating of the at least one energy storage device;
for determining whether the charging of the at least one energy storage device satisfies the power surplus
The hybrid power controller system further comprising program instructions.
방법으로서,
적어도 하나의 계산 사이클을 갖는 시간 윈도우를 결정하는 단계;
제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 시간 윈도우의 각 계산 사이클 동안의 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과하는지 여부를 결정하는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과한다는 결정에 응답하여, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 방전 전력이 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계 - 상기 전력 격차는 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요와 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값 간의 차이이고, 상기 순수요는 상기 출력 전력 설정값보다 큼 -;
상기 방전 전력이 상기 전력 격차를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 방전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하는 단계;
상기 방전 전력이 상기 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 방전 전력으로 방전시키기 위한 방전 커맨드를 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 상기 전력 격차를 만족시키기도록 증가시키는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과하지 않는다는 결정에 응답하여, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 충전 전력이 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계 - 상기 전력 잉여는 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요와 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값 간의 차이이며, 상기 출력 전력 설정값은 상기 순수요보다 큼 -;
상기 충전 전력이 상기 전력 잉여를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 충전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하는 단계;
상기 충전 전력이 상기 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 충전 전력으로 충전시키기 위한 충전 커맨드를 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 감소시키는 단계
를 포함하는, 방법.
As a method,
determining a time window having at least one computation cycle;
determining whether the net demand for demand-capable power during a first calculation cycle exceeds an output power setpoint for at least one thermal power generation system during each calculation cycle of the time window;
In response to determining that the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle exceeds an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle, determining whether the discharge power satisfies a power gap, wherein the power gap is determined between the net demand for available power during the first calculation cycle and the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle. is the difference between the output power setpoint for , wherein the net demand is greater than the output power setpoint;
in response to determining that the discharge power satisfies the power gap, determining whether the discharge power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
in response to determining that the discharge power is not greater than the power rating, generating a discharge command to discharge the at least one energy storage device to the discharge power;
determining whether the discharging of the at least one energy storage device satisfies the power gap;
In response to determining that the discharging of the at least one energy storage device does not satisfy the power gap, an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle is set to satisfy the power gap. increasing the number;
responsive to determining that the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle does not exceed an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle, at least one energy storage device determining whether the charging power of α satisfies a power surplus, wherein the power surplus is a net demand for demand-capable power during the first calculation cycle and the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle. is the difference between the output power setpoint for , wherein the output power setpoint is greater than the net demand;
in response to determining that the charging power satisfies the power surplus, determining whether the charging power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
in response to determining that the charging power is not greater than the power rating, generating a charging command to charge the at least one energy storage device with the charging power;
determining whether the charging of the at least one energy storage device satisfies the power surplus;
in response to determining that the charging of the at least one energy storage device does not satisfy the power surplus, reducing an output power setpoint for the at least one thermal power system during the first calculation cycle;
A method comprising
제11항에 있어서,
상기 시간 윈도우의 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 계산하는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 가용 재생 가능 발전을 계산하는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 전력 부하로부터 요구되는 부하 수요를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 가용 재생 가능 발전과 상기 계산된 요구되는 부하 수요에 기초해 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요를 계산하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
12. The method of claim 11,
calculating an output power setpoint for the at least one thermal power system during a first calculation cycle of the time window;
calculating available renewable power generation during the first calculation cycle;
calculating a required load demand from the at least one power load during the first calculation cycle; and
calculating a net demand for demand-capable power during the first calculation cycle based on the calculated available renewable power generation and the calculated required load demand;
A method further comprising:
제12항에 있어서, 상기 시간 윈도우의 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 계산하는 단계는,
상기 시간 윈도우 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에게 요구되는 총 에너지 생성을 계산하는 단계; 및
상기 요구되는 총 에너지 생성을 상기 시간 윈도우의 총 계산 사이클 수로 나누는 단계
를 더 포함하는 것인, 방법.
13. The method of claim 12, wherein calculating an output power setpoint for the at least one thermal power system during a first calculation cycle of the time window comprises:
calculating a total energy production required for the at least one thermal power system during the time window; and
dividing the required total energy production by the total number of computational cycles in the time window.
Which will further include a method.
제13항에 있어서, 상기 시간 윈도우 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에게 요구되는 상기 총 에너지 생성을 계산하는 단계는,
상기 시간 윈도우 동안의 상기 적어도 하나의 전력 부하로부터의 부하 수요를 획득하는 단계;
상기 적어도 하나의 재생 가능 발전 시스템으로부터의 상기 시간 윈도우 동안의 총 가용 에너지 생성을 계산하는 단계; 및
상기 시간 윈도우 동안의 부하 수요와 상기 시간 윈도우 동안의 총 가용 에너지 생성 간의 차이를 계산하는 단계
를 더 포함하는 것인, 방법.
14. The method of claim 13, wherein calculating the total energy production required of the at least one thermal power system during the time window comprises:
obtaining a load demand from the at least one power load during the time window;
calculating total available energy generation during the time window from the at least one renewable power generation system; and
calculating the difference between the load demand during the time window and the total available energy generation during the time window;
Which will further include a method.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전 전력으로의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 유지시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
12. The method of claim 11,
in response to determining that the discharge to the discharge power of the at least one energy storage device satisfies the power gap, maintaining an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle. A method further comprising a step.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전 전력으로의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 유지시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
12. The method of claim 11,
in response to determining that the charging of the at least one energy storage device with the charging power satisfies the power surplus, maintaining an output power setpoint for the at least one thermal power system during the first calculation cycle. A method further comprising a step.
제11항에 있어서,
상기 방전 전력이 상기 전력 격차를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 방전을 잔여 방전 전력량으로 한정하는 단계; 및
상기 방전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
12. The method of claim 11,
in response to determining that the discharge power does not satisfy the power gap, limiting discharge of the at least one energy storage device to a remaining amount of discharge power; and
determining whether the discharge power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
A method further comprising:
제11항에 있어서,
상기 충전 전력이 상기 전력 잉여를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 충전을 잔여 충전 전력량으로 한정하는 단계;
상기 충전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
12. The method of claim 11,
in response to determining that the charging power does not satisfy the power surplus, limiting charging of the at least one energy storage device to an amount of remaining charging power;
determining whether the charging power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
A method further comprising:
컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터 프로세서로 하여금 방법을 수행하게 하는 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체로서, 상기 방법은,
적어도 하나의 계산 사이클을 갖는 시간 윈도우를 결정하는 단계;
제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 시간 윈도우의 각 계산 사이클 동안의 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과하는지 여부를 결정하는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과한다는 결정에 응답하여, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 방전 전력이 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계 - 상기 전력 격차는 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요와 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값 간의 차이이고, 상기 순수요는 상기 출력 전력 설정값보다 큼 -;
상기 방전 전력이 상기 전력 격차를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 방전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하는 단계;
상기 방전 전력이 상기 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 방전 전력으로 방전시키기 위한 방전 커맨드를 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 방전이 상기 전력 격차를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 상기 전력 격차를 만족시키기도록 증가시키는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요가 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 초과하지 않는다는 결정에 응답하여, 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 충전 전력이 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계 - 상기 전력 잉여는 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요와 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값 간의 차이이며, 상기 출력 전력 설정값은 상기 순수요보다 큼 -;
상기 충전 전력이 상기 전력 잉여를 만족시킨다는 결정에 응답하여, 상기 충전 전력이 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 전력 정격보다 큰지 여부를 결정하는 단계;
상기 충전 전력이 상기 전력 정격보다 크지 않다는 결정에 응답하여, 상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 상기 충전 전력으로 충전시키기 위한 충전 커맨드를 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키는지 여부를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스의 상기 충전이 상기 전력 잉여를 만족시키지 않는다는 결정에 응답하여, 상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 감소시키는 단계
를 포함하는 것인, 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
A computer-readable non-transitory storage medium storing instructions that, when executed by a computer processor, cause the computer processor to perform a method, the method comprising:
determining a time window having at least one computation cycle;
determining whether the net demand for demand-capable power during a first calculation cycle exceeds an output power setpoint for at least one thermal power generation system during each calculation cycle of the time window;
In response to determining that the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle exceeds an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle, determining whether the discharge power satisfies a power gap, wherein the power gap is determined between the net demand for available power during the first calculation cycle and the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle. is the difference between the output power setpoint for , wherein the net demand is greater than the output power setpoint;
in response to determining that the discharge power satisfies the power gap, determining whether the discharge power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
in response to determining that the discharge power is not greater than the power rating, generating a discharge command to discharge the at least one energy storage device to the discharge power;
determining whether the discharging of the at least one energy storage device satisfies the power gap;
In response to determining that the discharging of the at least one energy storage device does not satisfy the power gap, an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle is set to satisfy the power gap. increasing the number;
responsive to determining that the net demand for demand-capable power during the first calculation cycle does not exceed an output power setpoint for the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle, at least one energy storage device determining whether the charging power of α satisfies a power surplus, wherein the power surplus is a net demand for demand-capable power during the first calculation cycle and the at least one thermal power generation system during the first calculation cycle. is the difference between the output power setpoint for , wherein the output power setpoint is greater than the net demand;
in response to determining that the charging power satisfies the power surplus, determining whether the charging power is greater than a power rating of the at least one energy storage device;
in response to determining that the charging power is not greater than the power rating, generating a charging command to charge the at least one energy storage device with the charging power;
determining whether the charging of the at least one energy storage device satisfies the power surplus;
in response to determining that the charging of the at least one energy storage device does not satisfy the power surplus, reducing an output power setpoint for the at least one thermal power system during the first calculation cycle;
A computer-readable non-transitory storage medium comprising a.
제19항에 있어서,
상기 시간 윈도우의 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 화력 발전 시스템에 대한 출력 전력 설정값을 계산하는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 가용 재생 가능 발전을 계산하는 단계;
상기 제1 계산 사이클 동안의 상기 적어도 하나의 전력 부하로부터 요구되는 부하 수요를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 가용 재생 가능 발전과 상기 계산된 요구되는 부하 수요에 기초해 상기 제1 계산 사이클 동안의 수요 대응 가능 전력에 대한 순수요를 계산하는 단계
를 포함하는 방법을 수행하게 하는 명령어를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체.
20. The method of claim 19,
calculating an output power setpoint for the at least one thermal power system during a first calculation cycle of the time window;
calculating available renewable power generation during the first calculation cycle;
calculating a required load demand from the at least one power load during the first calculation cycle; and
calculating a net demand for demand-capable power during the first calculation cycle based on the calculated available renewable power generation and the calculated required load demand;
A computer-readable non-transitory storage medium further comprising instructions for performing a method comprising:
KR1020217020543A 2019-01-31 2020-01-31 Hybrid power generation system with smooth operation of power output KR102594762B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962799114P 2019-01-31 2019-01-31
US62/799,114 2019-01-31
PCT/US2020/016051 WO2020160372A1 (en) 2019-01-31 2020-01-31 Hybrid power generation system with power output smoothing operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210088006A true KR20210088006A (en) 2021-07-13
KR102594762B1 KR102594762B1 (en) 2023-10-30

Family

ID=71842342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217020543A KR102594762B1 (en) 2019-01-31 2020-01-31 Hybrid power generation system with smooth operation of power output

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12132313B2 (en)
EP (1) EP3918686A4 (en)
KR (1) KR102594762B1 (en)
AU (1) AU2020214838B2 (en)
WO (1) WO2020160372A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113541207B (en) * 2021-09-16 2021-11-23 深圳市聚能优电科技有限公司 Dual power supply switching method, system, device and storage medium
CN116436054A (en) * 2023-03-24 2023-07-14 深圳市正浩创新科技股份有限公司 Power output method and device of generator, generator and power generation energy storage system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140200723A1 (en) * 2012-12-19 2014-07-17 Robert Bosch Gmbh System and Method for Energy Distribution
KR101605272B1 (en) * 2011-07-19 2016-03-21 엔싱크, 아이엔씨. Method and apparatus for controlling a hybrid power system
CN108390418A (en) * 2018-03-29 2018-08-10 国网辽宁省电力有限公司 A kind of battery charging and discharging method of AGC scheduling
US20180366953A1 (en) * 2015-12-04 2018-12-20 Carrier Corporation Energy management system
KR102198040B1 (en) * 2019-12-31 2021-01-04 (주)디지털메이커스 Power management device and energy storage system including the same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5231745B2 (en) * 2007-02-19 2013-07-10 本田技研工業株式会社 Cogeneration equipment
US8364287B2 (en) * 2007-07-25 2013-01-29 Trulite, Inc. Apparatus, system, and method to manage the generation and use of hybrid electric power
EP2139090A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-30 ABB Research Ltd. Method for operating a battery energy storage system
US8008808B2 (en) * 2009-01-16 2011-08-30 Zbb Energy Corporation Method and apparatus for controlling a hybrid power system
WO2011016273A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 日本電気株式会社 Energy system
KR101097265B1 (en) * 2010-02-25 2011-12-22 삼성에스디아이 주식회사 Energy storage system and controlling method of the same
US9172249B2 (en) * 2011-08-12 2015-10-27 Rocky Research Intelligent microgrid controller
KR101319254B1 (en) 2011-08-24 2013-10-17 그린베일 주식회사 Smart micro-grid operating system and method
DE102012204218A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Power control and / or frequency control in a solar thermal steam power plant
US9489701B2 (en) * 2012-11-06 2016-11-08 Ali Emadi Adaptive energy management system
EP2963758A4 (en) 2013-03-01 2016-10-19 Nec Corp Supply and demand adjustment system, supply and demand adjustment method, and supply and demand adjustment program
US20160072291A1 (en) * 2013-04-25 2016-03-10 Mada Energie Ltd Energy processing and storage
JP6090532B2 (en) 2014-08-22 2017-03-08 中国電力株式会社 Supply and demand control device, supply and demand control method
CN105634016B (en) 2014-11-18 2017-11-07 国家电网公司 A kind of smooth method of exerting oneself of wind farm group and thermal power plant combined generating system
KR20160114802A (en) * 2015-03-24 2016-10-06 씨아이에스(주) Hybrid power generation system
FR3034581B1 (en) * 2015-03-30 2017-05-05 Alstom Technology Ltd METHOD, SYSTEM AND DEVICE FOR CONTROLLING VOLTAGE FLUCTUATIONS INDUCED BY AT LEAST ONE RENEWABLE ENERGY SOURCE
JP6699719B2 (en) * 2016-02-29 2020-05-27 日本電気株式会社 Control device, power generation control device, control method, system, and program
US20170286882A1 (en) 2016-04-01 2017-10-05 Demand Energy Networks, Inc. Control systems and methods for economical optimization of an electrical system
EP3497773A4 (en) 2016-08-09 2019-06-19 Yanmar Co., Ltd. Control device optimizing evaluation of energy management in in-plant energy network
US10423138B2 (en) * 2017-03-06 2019-09-24 Con Edison Battery Storage, Llc Building energy storage system with planning tool
EP3884558A4 (en) * 2019-01-31 2022-08-17 General Electric Company Battery charge and discharge power control in a power grid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101605272B1 (en) * 2011-07-19 2016-03-21 엔싱크, 아이엔씨. Method and apparatus for controlling a hybrid power system
US20140200723A1 (en) * 2012-12-19 2014-07-17 Robert Bosch Gmbh System and Method for Energy Distribution
US20180366953A1 (en) * 2015-12-04 2018-12-20 Carrier Corporation Energy management system
CN108390418A (en) * 2018-03-29 2018-08-10 国网辽宁省电力有限公司 A kind of battery charging and discharging method of AGC scheduling
KR102198040B1 (en) * 2019-12-31 2021-01-04 (주)디지털메이커스 Power management device and energy storage system including the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3918686A1 (en) 2021-12-08
EP3918686A4 (en) 2022-11-30
US20210408794A1 (en) 2021-12-30
KR102594762B1 (en) 2023-10-30
US12132313B2 (en) 2024-10-29
WO2020160372A1 (en) 2020-08-06
AU2020214838A1 (en) 2021-06-10
AU2020214838B2 (en) 2022-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102574580B1 (en) Battery charging and discharging power control in power grid
JP7301997B2 (en) IV curve scanning method for optimizers, photovoltaic systems and solar modules
US20180069398A1 (en) Storage battery operation plan creation device, storage battery operation plan creation method, and non-transitory computer readable storage medium
JP6190299B2 (en) Power control apparatus, photovoltaic power generation system, and power control method
KR102594762B1 (en) Hybrid power generation system with smooth operation of power output
JP6548570B2 (en) POWER SUPPLY SYSTEM, CONTROL DEVICE AND PROGRAM FOR POWER SUPPLY SYSTEM
JP5709910B2 (en) Control apparatus and method, program, and natural energy power generation apparatus including the same
JP7284559B2 (en) Storage battery control device, storage battery control program
CN114492085A (en) Regional power and electric quantity balancing method related to load and power supply joint probability distribution
KR102367654B1 (en) Forming method of generated power prediction model, energy storage system capacity calculation method and energy storage system operation method
KR102028368B1 (en) Apparatus and method for controlling input of controllable load according to the layer
CN113435659B (en) Scene analysis-based two-stage optimized operation method and system for comprehensive energy system
EP3942371A1 (en) Energy system control
JP6212661B2 (en) Control device, control method, program, and hydrogen energy storage system
JP2013198192A (en) Operation policy determination method and operation policy determination system for storage battery
US10027124B2 (en) Electric power supply system controller
JP2015119575A (en) Energy management system and energy management method
Prema et al. An effective dispatch strategy for hybrid power management
CN115879330B (en) Multi-energy power supply multipoint layout determining method and device based on time sequence production simulation
KR101347437B1 (en) Power control system with load follow driving function and power control method therefor
KR20200004705A (en) Apparatus and method for controlling output of microgrid
JP2023086572A (en) Storage battery control device and storage battery control program
WO2017029747A1 (en) Power-source system, output control device, output control method, and storage medium
KR101696523B1 (en) System and Method for Controlling Ramp Rate of New Renewable Generator
JP2015226351A (en) Charge/discharge control device and power storage device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant